JPH0787679A - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
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- JPH0787679A JPH0787679A JP5255148A JP25514893A JPH0787679A JP H0787679 A JPH0787679 A JP H0787679A JP 5255148 A JP5255148 A JP 5255148A JP 25514893 A JP25514893 A JP 25514893A JP H0787679 A JPH0787679 A JP H0787679A
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- charging
- pulse
- secondary battery
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 充電中の定電圧領域でパルス電圧を使用する
ことにより短時間の急速充電を行なうことができる充電
装置を提供すること。 【構成】 二次電池Ｂの充電に際し、二次電池Ｂの電圧
ｖが所定の電圧に達した後は充電電圧を定電圧にして充
電を行う充電装置において、二次電池Ｂが所定の電圧に
達したことを検出する比較器４と、パルス電圧発生器５
を設け、二次電池Ｂの電圧ｖが所定の電圧値に達した後
はパルス電圧発生器５の出力電圧を充電電圧に重畳して
充電を行うか、または、充電電圧をパルス電圧発生器５
の出力電圧に切り替え充電を行うことにより充電時間を
短縮した。
ことにより短時間の急速充電を行なうことができる充電
装置を提供すること。 【構成】 二次電池Ｂの充電に際し、二次電池Ｂの電圧
ｖが所定の電圧に達した後は充電電圧を定電圧にして充
電を行う充電装置において、二次電池Ｂが所定の電圧に
達したことを検出する比較器４と、パルス電圧発生器５
を設け、二次電池Ｂの電圧ｖが所定の電圧値に達した後
はパルス電圧発生器５の出力電圧を充電電圧に重畳して
充電を行うか、または、充電電圧をパルス電圧発生器５
の出力電圧に切り替え充電を行うことにより充電時間を
短縮した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リチウム・イオン電池
や鉛電池のような定電圧充電方式の充電装置に関し、定
電圧領域でパルス電圧を使用して充電することにより充
電時間を大幅に短縮した充電装置に関するものである。
や鉛電池のような定電圧充電方式の充電装置に関し、定
電圧領域でパルス電圧を使用して充電することにより充
電時間を大幅に短縮した充電装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】図３は従来の定電圧充電方式の充電装置の
構成例を示す図である。図示するように従来の充電装置
は制御器１、制御器２、比較器３、トランジスタＱ１、
スイッチＳＷ１、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、入力端子Ｔ
１、Ｔ２、出力端子Ｔ３、Ｔ４で構成される。
構成例を示す図である。図示するように従来の充電装置
は制御器１、制御器２、比較器３、トランジスタＱ１、
スイッチＳＷ１、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、入力端子Ｔ
１、Ｔ２、出力端子Ｔ３、Ｔ４で構成される。
【０００３】直流電源は入力端子Ｔ１からトランジスタ
Ｑ１の端子ｅ（エミッタ）に入力され、トランジスタＱ
１の端子ｃ（コレクタ）からスイッチＳＷ１を通して出
力端子Ｔ３に出力され二次電池Ｂに充電電流ｉを供給す
る。抵抗器Ｒ３は充電電流ｉを検出する為の低抵抗器
で、出力端子Ｔ４を通して二次電池Ｂと直列に接続され
ている（ｒ３≪ｒ１、ｒ２、但しｒ１，ｒ２，ｒ３はそ
れぞれ抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値）。
Ｑ１の端子ｅ（エミッタ）に入力され、トランジスタＱ
１の端子ｃ（コレクタ）からスイッチＳＷ１を通して出
力端子Ｔ３に出力され二次電池Ｂに充電電流ｉを供給す
る。抵抗器Ｒ３は充電電流ｉを検出する為の低抵抗器
で、出力端子Ｔ４を通して二次電池Ｂと直列に接続され
ている（ｒ３≪ｒ１、ｒ２、但しｒ１，ｒ２，ｒ３はそ
れぞれ抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値）。
【０００４】トランジスタＱ１の端子ｃの出力電圧は抵
抗器Ｒ１とＲ２で分圧され、分圧された電圧値Ｖ1は基
準電圧値Ｖref1と共に制御器１に入力され、その差電圧
はトランジスタＱ１の端子ｂへ出力（フィードバック）
され充電電圧Ｖを一定に制御する。充電電流ｉが流れる
抵抗器Ｒ３の電圧値Ｖ2は基準電圧値Ｖref2と共に制御
器２に入力され、その差電圧はトランジスタＱ１の端子
ｂへ出力され充電電流ｉを一定に制御する。更に抵抗器
Ｒ３の電圧値Ｖ2は基準電圧値Ｖref3と共に比較器３に
入力され、該電圧値Ｖ2が基準電圧値Ｖref3で設定され
た電圧値より低くなると比較器３はスイッチＳＷ１をオ
フし充電を停止する。
抗器Ｒ１とＲ２で分圧され、分圧された電圧値Ｖ1は基
準電圧値Ｖref1と共に制御器１に入力され、その差電圧
はトランジスタＱ１の端子ｂへ出力（フィードバック）
され充電電圧Ｖを一定に制御する。充電電流ｉが流れる
抵抗器Ｒ３の電圧値Ｖ2は基準電圧値Ｖref2と共に制御
器２に入力され、その差電圧はトランジスタＱ１の端子
ｂへ出力され充電電流ｉを一定に制御する。更に抵抗器
Ｒ３の電圧値Ｖ2は基準電圧値Ｖref3と共に比較器３に
入力され、該電圧値Ｖ2が基準電圧値Ｖref3で設定され
た電圧値より低くなると比較器３はスイッチＳＷ１をオ
フし充電を停止する。
【０００５】図４は従来の充電装置による充電特性を示
す図である。充電初期の二次電池Ｂの電圧ｖが一定電圧
値ＶBより低い間は制御器２が作動し、制御器２は充電
電流ｉを過電流にならないように一定の電流値Ｉ1に制
御する。この期間（０〜Ｈ1）を定電流領域と呼ぶ。充
電が進行し二次電池Ｂの電圧ｖが一定電圧ＶBに達する
と制御器１が作動する。制御器１は前記制御器２に換わ
って二次電池Ｂの電圧ｖを過電圧にならないように一定
電圧値ＶBに制御する。この期間（Ｈ1〜Ｈ2）を定電圧
領域と呼ぶ。更に、充電が進行し充電電流ｉが一定電流
値Ｉ2より低くなると比較器３が作動しスイッチＳＷ１
がオフされ充電は完了する。
す図である。充電初期の二次電池Ｂの電圧ｖが一定電圧
値ＶBより低い間は制御器２が作動し、制御器２は充電
電流ｉを過電流にならないように一定の電流値Ｉ1に制
御する。この期間（０〜Ｈ1）を定電流領域と呼ぶ。充
電が進行し二次電池Ｂの電圧ｖが一定電圧ＶBに達する
と制御器１が作動する。制御器１は前記制御器２に換わ
って二次電池Ｂの電圧ｖを過電圧にならないように一定
電圧値ＶBに制御する。この期間（Ｈ1〜Ｈ2）を定電圧
領域と呼ぶ。更に、充電が進行し充電電流ｉが一定電流
値Ｉ2より低くなると比較器３が作動しスイッチＳＷ１
がオフされ充電は完了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
充電装置では定電圧領域（Ｈ1〜Ｈ2）の時間は長く、そ
の上、充電エネルギ−の蓄積量は少ない。例えば充電エ
ネルギ蓄積量は定電流領域で約７０〜８０％に対して定
電圧領域では約２０〜３０％程度にすぎない。しかも、
時間は（Ｈ2−Ｈ1）／Ｈ1≒１．５倍かかる。また、全
充電時間をＮｉ−Ｃｄ（ニッケル−カドミウム）電池の
充電時間と比較すると約２倍を要し、上記従来定電圧方
式の充電装置は充電時間が非常に長いと云う問題があっ
た。
充電装置では定電圧領域（Ｈ1〜Ｈ2）の時間は長く、そ
の上、充電エネルギ−の蓄積量は少ない。例えば充電エ
ネルギ蓄積量は定電流領域で約７０〜８０％に対して定
電圧領域では約２０〜３０％程度にすぎない。しかも、
時間は（Ｈ2−Ｈ1）／Ｈ1≒１．５倍かかる。また、全
充電時間をＮｉ−Ｃｄ（ニッケル−カドミウム）電池の
充電時間と比較すると約２倍を要し、上記従来定電圧方
式の充電装置は充電時間が非常に長いと云う問題があっ
た。
【０００７】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、充電中の定電圧領域でパルス
電圧を使用することにより急速充電を行い充電時間を短
縮した充電装置を提供することを目的とする。
で、上記問題点を除去し、充電中の定電圧領域でパルス
電圧を使用することにより急速充電を行い充電時間を短
縮した充電装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、二次電池Ｂの充電に際し、二次電池Ｂの端子
電圧ｖが所定の電圧値ＶBに達した後は充電電圧ｖを定
電圧値ＶBにして充電を行う充電装置において、図１に
示すように、二次電池Ｂが所定の電圧値ＶBに達したこ
とを検出する比較器４と、パルス電圧を発生するパルス
電圧発生器５を設け、該比較器４の二次電池Ｂが所定の
電圧値ＶBに達したことを検出したら前記パルス電圧発
生器５の出力電圧を電圧値ＶBに重畳して充電を行う
か、または、充電電圧Ｖを前記パルス電圧発生器５の出
力電圧に切り替え充電を行うことにより充電時間を短縮
したことを特徴とする。
本発明は、二次電池Ｂの充電に際し、二次電池Ｂの端子
電圧ｖが所定の電圧値ＶBに達した後は充電電圧ｖを定
電圧値ＶBにして充電を行う充電装置において、図１に
示すように、二次電池Ｂが所定の電圧値ＶBに達したこ
とを検出する比較器４と、パルス電圧を発生するパルス
電圧発生器５を設け、該比較器４の二次電池Ｂが所定の
電圧値ＶBに達したことを検出したら前記パルス電圧発
生器５の出力電圧を電圧値ＶBに重畳して充電を行う
か、または、充電電圧Ｖを前記パルス電圧発生器５の出
力電圧に切り替え充電を行うことにより充電時間を短縮
したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明は、過電圧の充電電圧をリチウム・イオ
ン電池や鉛電池等の二次電池Ｂに長時間印加すると電池
にダメ−ジを与え寿命を縮めるが、短時間であれば電池
にダメ−ジを与えないことを応用したものである。上記
課題を解決するための手段で述べたようにパルス電圧発
生器５を設け二次電池Ｂにダメ−ジを与えない幅を持つ
パルス電圧を発生させ、定電圧領域では充電電圧Ｖに重
畳して充電を行うか、または、パルス電圧発生器５の出
力電圧に切り替え、充電電圧Ｖを上げ充電電流ｉを増加
させることにより単位時間当りの充電エネルギ−を増加
させ充電時間を短縮することが出来る。
ン電池や鉛電池等の二次電池Ｂに長時間印加すると電池
にダメ−ジを与え寿命を縮めるが、短時間であれば電池
にダメ−ジを与えないことを応用したものである。上記
課題を解決するための手段で述べたようにパルス電圧発
生器５を設け二次電池Ｂにダメ−ジを与えない幅を持つ
パルス電圧を発生させ、定電圧領域では充電電圧Ｖに重
畳して充電を行うか、または、パルス電圧発生器５の出
力電圧に切り替え、充電電圧Ｖを上げ充電電流ｉを増加
させることにより単位時間当りの充電エネルギ−を増加
させ充電時間を短縮することが出来る。
【００１０】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明の充電装置の構成例を示す図
である。図示するように本発明の充電装置は従来の充電
装置を構成する制御器１、制御器２、比較器３、トラン
ジスタＱ１、スイッチＳＷ１、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ
３、入力端子Ｔ１、Ｔ２、出力端子Ｔ３、Ｔ４を具備す
る充電装置に定電圧領域を検出する比較器４、パルス電
圧発生器５、スイッチＳＷ２を追加して構成したもので
ある。
に説明する。図１は本発明の充電装置の構成例を示す図
である。図示するように本発明の充電装置は従来の充電
装置を構成する制御器１、制御器２、比較器３、トラン
ジスタＱ１、スイッチＳＷ１、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ
３、入力端子Ｔ１、Ｔ２、出力端子Ｔ３、Ｔ４を具備す
る充電装置に定電圧領域を検出する比較器４、パルス電
圧発生器５、スイッチＳＷ２を追加して構成したもので
ある。
【００１１】直流電源は入力端子Ｔ１からトランジスタ
Ｑ１の端子ｅ（エミッタ）に入力され、トランジスタＱ
１の端子ｃ（コレクタ）からスイッチＳＷ１を通して出
力端子Ｔ３に出力され、外部に接続された二次電池Ｂに
充電電流ｉを供給する。抵抗器Ｒ３の抵抗値ｒ３は充電
電流ｉを検出する為の低抵抗器で、出力端子Ｔ４を通し
て二次電池Ｂと直列に接続されている（ｒ３≪ｒ１、ｒ
２、但し、ｒ１，ｒ２，ｒ３はそれぞれ抵抗器Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３の抵抗値）。
Ｑ１の端子ｅ（エミッタ）に入力され、トランジスタＱ
１の端子ｃ（コレクタ）からスイッチＳＷ１を通して出
力端子Ｔ３に出力され、外部に接続された二次電池Ｂに
充電電流ｉを供給する。抵抗器Ｒ３の抵抗値ｒ３は充電
電流ｉを検出する為の低抵抗器で、出力端子Ｔ４を通し
て二次電池Ｂと直列に接続されている（ｒ３≪ｒ１、ｒ
２、但し、ｒ１，ｒ２，ｒ３はそれぞれ抵抗器Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３の抵抗値）。
【００１２】トランジスタＱ１の端子ｃの出力電圧は抵
抗器Ｒ１とＲ２で分圧され、分圧された電圧値Ｖ1は基
準電圧値Ｖref1と共に制御器１に入力され、その差電圧
はトランジスタＱ１の端子ｂへ出力され充電電圧Ｖを一
定に制御する。充電電流ｉが流れる抵抗器Ｒ３の電圧値
Ｖ２は基準電圧値Ｖref2と共に制御器２に入力され、そ
の差電圧はトランジスタＱ１の端子ｂへ出力され充電電
流ｉを一定に制御する。以上は従来の充電装置と同じで
ある。
抗器Ｒ１とＲ２で分圧され、分圧された電圧値Ｖ1は基
準電圧値Ｖref1と共に制御器１に入力され、その差電圧
はトランジスタＱ１の端子ｂへ出力され充電電圧Ｖを一
定に制御する。充電電流ｉが流れる抵抗器Ｒ３の電圧値
Ｖ２は基準電圧値Ｖref2と共に制御器２に入力され、そ
の差電圧はトランジスタＱ１の端子ｂへ出力され充電電
流ｉを一定に制御する。以上は従来の充電装置と同じで
ある。
【００１３】本発明の充電装置は入力端子Ｔ１からスイ
ッチＳＷ２を通してパルス電圧発生器５を接続し、その
出力信号を従来のトランジスタＱ１の出力に重畳して充
電電圧として出力する。出力回路のダイオ−ドＤ１及び
Ｄ２は電流の逆流を防止するためのものである。電圧値
Ｖ1と基準電圧値Ｖref4は共に比較器４に入力され、比
較器４は充電状態が定電圧領域に入った時点を検出しス
イッチＳＷ２をオンしパルス電圧発生器５を作動させ、
そのパルス出力電圧をトランジスタＱ１の出力に重畳す
る。
ッチＳＷ２を通してパルス電圧発生器５を接続し、その
出力信号を従来のトランジスタＱ１の出力に重畳して充
電電圧として出力する。出力回路のダイオ−ドＤ１及び
Ｄ２は電流の逆流を防止するためのものである。電圧値
Ｖ1と基準電圧値Ｖref4は共に比較器４に入力され、比
較器４は充電状態が定電圧領域に入った時点を検出しス
イッチＳＷ２をオンしパルス電圧発生器５を作動させ、
そのパルス出力電圧をトランジスタＱ１の出力に重畳す
る。
【００１４】図２は本発明の充電装置による充電特性を
示す図である。図示するように定電圧領域に入って作動
するパルス電圧発生器５は間歇的にパルス電圧を発生
し、従来の定電圧の電圧値ＶBに重畳されて二次電池Ｂ
に印加される。パルス電圧値とパルス電圧発生時間ｔ1
及び休止時間ｔ2の各時間はパルス電圧発生器５で設定
される。従って充電電流ｉは図２に示すようにパルス電
圧休止時間中ｔ2は従来と同じであるが、パルス電圧発
生時間中ｔ1は従来より多く流れる。従って従来の充電
時間Ｈ2（図４）より短い時間Ｈ3で充電を完了すること
が出来る。
示す図である。図示するように定電圧領域に入って作動
するパルス電圧発生器５は間歇的にパルス電圧を発生
し、従来の定電圧の電圧値ＶBに重畳されて二次電池Ｂ
に印加される。パルス電圧値とパルス電圧発生時間ｔ1
及び休止時間ｔ2の各時間はパルス電圧発生器５で設定
される。従って充電電流ｉは図２に示すようにパルス電
圧休止時間中ｔ2は従来と同じであるが、パルス電圧発
生時間中ｔ1は従来より多く流れる。従って従来の充電
時間Ｈ2（図４）より短い時間Ｈ3で充電を完了すること
が出来る。
【００１５】また、電圧値Ｖ2は基準電圧値Ｖref3と共
に比較器３に入力され、パルス電圧休止時間中ｔ2の充
電電流ｉが電圧基準電圧値Ｖref3で設定された値より低
くなるとスイッチＳＷ１をオフし充電を停止する。
に比較器３に入力され、パルス電圧休止時間中ｔ2の充
電電流ｉが電圧基準電圧値Ｖref3で設定された値より低
くなるとスイッチＳＷ１をオフし充電を停止する。
【００１６】また、上記説明はパルス電圧を従来の一定
の電圧値ＶBに重畳して印加しているが、電圧値ＶBをよ
り高い電圧値のパルス電圧に切り替えて印加し、充電電
流ｉを増加させ充電することにより充電時間を短縮する
こともできる。
の電圧値ＶBに重畳して印加しているが、電圧値ＶBをよ
り高い電圧値のパルス電圧に切り替えて印加し、充電電
流ｉを増加させ充電することにより充電時間を短縮する
こともできる。
【００１７】尚、上記パルス電圧のパルス幅は二次電池
Ｂにダメ−ジを与えない幅に設定することは無論であ
る。
Ｂにダメ−ジを与えない幅に設定することは無論であ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、下記のような優れた効果が期待される。パルス電
圧発生器を設け二次電池にダメ−ジを与えない幅を持つ
パルス電圧を発生させ、定電圧領域では充電電圧に重畳
して充電を行うか、または、パルス電圧発生器の出力電
圧に切り替え、充電電圧を上げ充電電流を増加させるこ
とにより単位時間当りの充電エネルギ−を増加させ充電
時間を短縮することが出来る。
れば、下記のような優れた効果が期待される。パルス電
圧発生器を設け二次電池にダメ−ジを与えない幅を持つ
パルス電圧を発生させ、定電圧領域では充電電圧に重畳
して充電を行うか、または、パルス電圧発生器の出力電
圧に切り替え、充電電圧を上げ充電電流を増加させるこ
とにより単位時間当りの充電エネルギ−を増加させ充電
時間を短縮することが出来る。
【図１】本発明の充電装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の充電装置による充電特性を示す図であ
る。
る。
【図３】従来の定電圧充電方式の充電装置の構成例を示
す図である。
す図である。
【図４】従来の定電圧充電方式の充電装置による充電特
性を示す図である。
性を示す図である。
１ 制御器 ２ 制御器 ３ 比較器 ４ 比較器 ５ パルス電圧発生器 Ｑ１ トランジスタ Ｄ１ ダイオ−ド Ｄ２ ダイオ−ド Ｒ１ 抵抗 Ｒ２ 抵抗 Ｒ３ 抵抗 ＳＷ１ スイッチ ＳＷ２ スイッチ Ｂ 二次電池 Ｔ１ 入力端子 Ｔ２ 入力端子 Ｔ３ 出力端子 Ｔ４ 出力端子
Claims (1)
- 【請求項１】 二次電池の充電に際し、二次電池の電圧
が所定の電圧に達した後は充電電圧を定電圧にして充電
を行う充電装置において、 前記二次電池の電圧が所定の電圧に達したことを検出す
る電圧検出手段と、パルス電圧を発生するパルス電圧発
生手段を設け、 前記電圧検出手段が二次電圧の電圧が所定の電圧に達し
たことを検出したら、前記パルス電圧発生手段のパルス
出力電圧を充電電圧に重畳して充電を行うか、又は、充
電電圧を該パルス電圧発生手段のパルス出力電圧に切り
替え該パルス出力電圧で充電を行う制御手段を設けたこ
とを特徴とする充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5255148A JPH0787679A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5255148A JPH0787679A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0787679A true JPH0787679A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=17274750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5255148A Pending JPH0787679A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0787679A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014236525A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-15 | 日本リライアンス株式会社 | 電池の充放電装置、充放電方法及びプログラム |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP5255148A patent/JPH0787679A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014236525A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-15 | 日本リライアンス株式会社 | 電池の充放電装置、充放電方法及びプログラム |
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